组卷网 > 知识点选题 > 计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
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解析
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1 . 如图所示,在两根水平的平行光滑金属导轨右端cd处,连接两根相同的平行光滑圆弧导轨。圆弧导轨均处于竖直面内,与水平轨道相切,半径,顶端ab处连接一阻值的电阻,平行导轨各处间距均为,导轨电阻不计。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小。一根质量、电阻的金属棒,在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始做加速度为的匀加速直线运动,运动到处时拉力。金属棒运动到处后,调节拉力F使金属棒沿圆弧导轨做匀速圆周运动至处。金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度大小。下列说法正确的是(  )
A.金属棒运动过程中e端电势小于f端电势
B.金属棒做匀加速直线运动的时间为2s
C.金属棒做匀加速直线运动过程中通过金属棒的电荷量为0.5C
D.金属棒从cd运动至ab的过程中电阻R中产生的热量为
今日更新 | 16次组卷
2 . 如图,两条相距为d的平行金属导轨位于同一水平面内,其左端接一阻值为R的电阻。质量为m、阻值为r的金属杆静置在导轨上。外形为长方体的磁场生成装置GH通过EF连接为整体,在其正对的矩形区域中产生匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向竖直向下,矩形区域外磁场忽略不计。边界长为边界长为(未知)。用外力控制磁场生成装置以水平速度v向右匀速地扫过金属杆。金属杆中自由电子总量保持不变,导轨光滑且足够长,导轨电阻不计,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求:
(1)当磁场的边界刚扫上金属杆时,通过电阻R中的电流方向(用“方向”或者“方向”表示);
(2)当磁场的边界刚扫上金属杆时,电阻R上的电压值和热功率;
(3)若磁场的边界恰好扫到金属杆时,金属杆中的自由电子定向移动速度是磁场的边界刚扫上金属杆时定向移动速度的,且从磁场的边界刚扫上金属杆到磁场的边界恰好扫到金属杆的过程中,电阻R上产生的热量为Q。求外力对磁场生成装置所做的功W和磁场边界的大小。
今日更新 | 10次组卷 | 1卷引用:2024届四川省宜宾市高三下期第二次诊断性考试理科综合试卷-高中物理
3 . 如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为(导轨电阻不计),其右端接有阻值为的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为。一质量为、电阻也为的匀质导体杆ab垂直于导轨放置,与导轨接触良好,杆与导轨之间的动摩擦因数为,对ab施加水平向左的恒力,使ab从静止开始沿导轨运动,当运动距离为时,速度恰好达到最大。已知重力加速度大小为g。在此过程中,求:
(1)导体杆ab的最大速度
(2)电阻R产生的焦耳热
今日更新 | 840次组卷 | 2卷引用:重庆市第十八中学2018-2019学年高二下学期半期考试物理试题

4 . 如图所示,相距为的平行金属导轨由水平和倾斜两部分组成,水平部分导轨光滑且足够长,处在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中,倾斜部分导轨粗糙,与水平导轨平滑连接。有两根完全相同的金属棒甲和乙固定在倾斜导轨上,将甲从图中位置由静止释放,到达倾斜导轨底端的速度为,当甲进入磁场后速度为零时,将乙从图中位置由静止释放,最后乙与甲以共同的速度在磁场中运动。已知甲、乙的初始位置到倾斜导轨底端的距离之比为,甲和乙的质量均为,接人电路的电阻均为,运动过程中甲、乙始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计。求:

(1)金属棒乙运动到倾斜导轨底端时的速度大小;

(2)金属棒甲停止时在磁场中运动的距离;

(3)整个过程甲金属棒产生的焦耳热。


今日更新 | 282次组卷 | 1卷引用:2024届海南省高三下学期学业水平诊断(三)物理试题
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5 . 如图所示,两根平行且足够长的光滑金属导轨,水平部分和倾斜部分由光滑圆弧连接。导轨间正方形区域有竖直向上边长的匀强磁场,磁感应强度大小为。现将金属棒P从高度处静止释放。另一根质量为的金属棒Q静置于磁场右侧的导轨上。若两棒发生碰撞视为弹性碰撞。已知两金属棒接入电路的阻值均为,重力加速度取,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计,两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是(       

A.若,棒P刚进入磁场时受到的安培力
B.若,棒P不能穿过磁场区域
C.改变,每当棒P穿过磁场区域过程中,通过棒Q的电荷量
D.改变,每当棒P穿过磁场区域过程中,棒P产生的热量就一定为
今日更新 | 97次组卷 | 1卷引用:2024届辽宁省葫芦岛市高三一模联考物理试题
6 . 如图所示,无限长平行光滑金属导轨位于水平面内,间距L=1m,导轨左端cd处接有阻值R =1.5电阻,空间中存在磁感应强度大小B =2T的匀强磁场,磁场方向竖直向下。质量m=0.2kg、有效电阻r=0.5Ω的导体棒ab,在F=12N、方向向右的水平外力作用下向右匀速运动,一段时间后撤去外力F,导体棒ab最终静止。导体棒ab始终与导轨垂直且接触良好,线框的电阻不计。求:
(1)导体棒ab向右匀速运动的速度大小v
(2)撤去外力到最终静止的过程中,导体棒ab上产生的焦耳热Q
今日更新 | 559次组卷 | 1卷引用:新疆乌鲁木齐市六校2023-2024学年高二上学期期末联考物理试题
7 . 如图所示,相距为L的光滑平行水平金属导轨MNPQ,在M点和P点间连接一个阻值为R的定值电阻。一质量为m、电阻也为R、长度也刚好为L的导体棒垂直搁在导轨上的ab两点间,在导轨间加一垂直于导轨平面竖直向下的有界匀强磁场,磁场宽度为d,磁感应强度大小为B,磁场左边界到ab的距离为d。现用一个水平向右、大小为F的力拉导体棒,使导体棒从ab处由静止开始运动,导体棒进入磁场瞬间,拉力方向不变、大小变为2F。已知导体棒离开磁场前已做匀速直线运动,导体棒与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计。求:
(1)导体棒进入磁场瞬间,定值电阻两端的电压;
(2)导体棒通过磁场区域的过程中,导体棒上产生的焦耳热;
(3)若要使导体棒进入磁场后一直做匀速运动,磁场左边界到ab的距离应调整为多少?
今日更新 | 40次组卷 | 1卷引用:2024届黑龙江省高三下学期二模联考物理试题
8 . 如图所示,MCNPDQ是一组足够长的平行光滑导轨,间距MCPD倾斜,CNDQ在同一水平面内,CDCN垂直,CD处平滑连接。水平金属导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。质量、电阻、长度为L的硬质导体棒a静止在水平轨道上,与a完全相同的导体棒b从距水平面高度的倾斜绝缘轨道上由静止释放,最后恰好不与a棒相撞,运动过程中ab棒始终与导轨垂直且接触良好。不计其他电阻和空气阻力,重力加速度g
(1)求b棒刚进入磁场时,a棒所受安培力的大小;
(2)求整个过程中通过a棒的电荷量qa棒距离CD的初始距离
(3)ab棒稳定后,在释放b棒的初始位置由静止释放相同的棒,所有棒运动稳定后,在同一位置再由静止释放相同的棒,所有棒运动再次稳定后,依此类推,逐一由静止释放、……、。当释放的最终与所有棒运动稳定后,求从棒开始释放到与所有棒运动保持相对稳定时,回路中产生的焦耳热
昨日更新 | 218次组卷 | 1卷引用:辽宁省名校联盟2023-2024学年高二下学期3月份联合考试(开学)物理试卷

9 . 如图,电阻不计的光滑水平导轨,其内有竖直向下的匀强磁场,导轨左侧接一电容的电容器,初始时刻电容器带电量,电性如图所示。质量、电阻不计的金属棒ab垂直架在导轨上,闭合开关S后,ab棒向右运动,且离开时已匀速。下方光滑绝缘轨道间距也为L,正对放置,其中为半径、圆心角的圆弧,与水平轨道相切于MN两点,其中NOMP两边长度,以O点为坐标原点,沿导轨向右建立坐标系,OP右侧处存在磁感应强度大小为的磁场,磁场方向竖直向下。质量、电阻的“U”型金属框静止于水平导轨NOPM处。导体棒ab抛出后恰好能从处沿切线进入圆弧轨道,并于MN处与金属框发生完全非弹性碰撞,碰后组成闭合线框一起向右运动。

(1)求导体棒ab离开时的速度大小

(2)若闭合线框进入磁场区域时,立刻给线框施加一个水平向右的外力F,使线框匀速穿过磁场区域,求此过程中线框产生的焦耳热;

(3)闭合线框进入磁场区域后由于安培力作用而减速,试讨论线框能否穿过区域,若能,求出离开磁场时的速度:若不能,求出线框停止时ab边的位置坐标x

7日内更新 | 150次组卷 | 1卷引用:浙江省宁波市宁波十校联盟2023-2024学年高三下学期3月联考物理试题
10 . 如图,光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功,磁场力对导体棒做功W1,磁铁克服磁场力做功W2,重力对磁铁做功,回路中产生的焦耳热为Q,导体棒获得的动能为。则(  )
A.W1=QB.W2=Q
C. D.
7日内更新 | 92次组卷 | 1卷引用:江苏省淮阴中学四校2023-2024学年高三下学期期初测试联考物理试卷
共计 平均难度:一般